excavaciones subterraneas
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1. Excavaciones subterráneas: métodos de diseño Geomecánico
Contenidos:
•Introducción a criterios geomecánicos en el diseño de excavaciones
•Resistencia macizo rocoso (repaso)
•Esfuerzos in-situ
•Esfuerzos inducidos por excavaciones
•Soluciones analíticas
Etapas diseño geomecánicoCaracterización
geomecánica
Modelo mina
Diseño
Implementación
Comportamiento macizoMonitoreo
Back análisis
Proc
eso
de a
náli
sis
en I
ngen
ierí
a de
roc
as
Min
era
Modelos Constitutivos Macizo Rocoso
A mayor confinamiento: La resistencia máxima aumenta De frágil a dúctil, comportamiento
plástico La resistencia residual aumenta
considerablemente
Ensayos triaxiales en Marble Tenessee, Wawersik and Fairhurst, 1970
Resistencia de Macizo Rocoso
Criterio de Hoek and Brown (1980, 1995)
F/Aa
cibci sm
'3'
3'1
ci
28
100exp
GSImm ib
5.0
9
100exp
a
GSIs
20065.0
0
GSIa
s
GSI >=25 GSI <25
Resistencia a la compresión no confinada roca intacta
Determinación de constantes de Mohr Coulomb
13
1
313
n
13
3
( )n
Balmer (1952)
1
3
3
1
313
1
1
)(21
a
c
ab
cb
am
m
Esfuerzo normal
Esfuerzo de corte
Derivando H-B
GSI > 25, a=0.5
GSI < 25, s=0
Determinación de constantes de Mohr Coulomb
sen
ccm
1
cos2
Resistencia compresión uniaxial del macizo
Valores de c, f son sensible a elección de s3
Ejemplo
sig3 sig1 ds1/ds3 sign tau signtau signsq0.10 14 22.5 0.7 2.9 2.1 0.50.20 17 19.9 1.0 3.5 3.4 1.00.39 20 20.9 1.3 4.1 5.3 1.70.78 26 15.1 2.3 6.1 14.2 5.51.56 35 10.9 4.4 9.2 40.2 19.03.13 49 8.0 8.2 14.3 116.9 66.86.25 70 6.0 15.3 22.2 340.2 235.1
12.50 101 4.5 28.6 34.2 976.9 817.1
a
cibci sm
'3'
3'1
ci
28
100exp
GSImm ib
5.0
9
100exp
a
GSIs
20065.0
0
GSIa
s
GSI >=25 GSI <25
Resistencia a la compresión no confinada roca intacta
GSI= 62
mi= 24
sci= 100
Ejemplo de calculoy = 1.1266x + 3.3619
R2 = 0.9869
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
esfuerzo normal (Mpa)
esfu
erzo
de
cort
e (M
pa)
Serie1
Lineal (Serie1)
c 3.4 Mpatanfi 48 °UCS (macizo) 17.71 Mpa
Ejercicio: calcule las ctes de M-C con 3 diferentes parámetros señalando a que tipo de roca y con que características tendría, con respecto a estos parametros necesitados. (GSI, mi, Sci)
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